环氧化合物的开环提供了一种解决邻近双功能分子的强大方法。与已经建立的亲核开环反应相比，互补的亲电试剂具有独特的反应途径，并且避免使用高反应活性有机金属试剂，因此对于形成C-C键更为理想。在过去的几十年中，钛金属催化的环氧化合物的亲电自由基型开环取得了重大进展，其中各种迈克尔受体已成功用于偶联反应（Scheme 1A）。

Scheme 1A. Ti-Catalyzed Reductive Electrophilic Ring Opening of Epoxides with Michael Acceptors

（来源：Org. Lett.）

协二氟烯烃是许多生物活性化合物和农用化学品中的亚基，作为代谢上更稳定的羰基电子等排体，协二氟烯烃比其羰基类似物具有更好的药理学性能。此外，协二氟烯烃还可以用作合成其他含氟化合物的通用结构单元。2018-2019年，王川教授团队利用过渡金属催化的三氟甲基烯烃与各种亲电子试剂的脱氟交叉偶联反应已经制备一系列官能团丰富的协二氟烯烃（ACS Catal. 2018, 8, 9245−9251; ACS Catal. 2019, 9, 775−780; Org. Lett. 2019, 21, 2723−2730; Org. Lett. 2019, 21, 8316−8322）。

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在本文中，作者设想还原策略的范围可以通过钛茂催化而扩展到环氧化合物，从而能够合成含有羟基的协二氟烯烃，设计的反应包括两个关键的基本步骤，分别是环氧化合物的Ti(III)介导的自由基型开环和随后通过β-F消除的交叉偶联（Scheme 1C）。

Scheme 1C. This Work: Domio Electrophilic Ring Opening/Defluorinative Cross-Coupling Reaction

（来源：Org. Lett.）

起初作者选择三氟甲基烯烃1a和环氧化合物2a作为标准底物来优化条件。经过对溶剂温度等条件的大量筛选，作者确定了最佳的反应条件。作者先对三氟甲基烯烃底物进一步拓展（Scheme 2）。在该反应中对芳基溴，醇和酮具有良好的耐受性。此外，杂芳基三氟甲基烯烃没有问题，并且以良好的效率获得了偶联产物，该方法也适用于使用源自雌酚酮的三氟甲基烯烃的反应，以中等收率得到目标化合物。

Scheme 2. Evaluation of the Substrate Scope of the Trifluoromethyl Alkenes

（来源：Org. Lett.）

然后作者对环氧化合物进一步拓展（Scheme 3）。在标准反应条件下，酰胺，醚，硅醚，酯和酰亚胺被证明是兼容的。

Scheme 3. Evaluation of the Substrate Scope of the Epoxides

（来源：Org. Lett.）

作者对反应所得的目标产物进一步处理，可以很容易的合成各种6-氟-3,4-二氢-2H-吡喃（Scheme 4）。值得注意的是单氟烯烃作为肽键的生物电子等排体，在药物研究中具有潜在的应用价值。

Scheme 4. Derivatization of gem-Difluorobishomoallylic Alcohols to 6-Fluoro-3,4-Dihydro-2H-Pyrans

（来源：Org. Lett.）

作者为了验证开环过程的自由基反应途径，将对映体富集的环氧化合物2g置于标准反应条件下。以消旋形式获得了脱氟交叉偶联产物3ag，而在整个反应过程中，所回收的环氧化物2g的对映体过量保持不变（Scheme 5）。

Scheme 5. Reaction Employing the Enantioenriched Epoxide 2g

（来源：Org. Lett.）

基于以上研究，作者提出一种可能的反应机理（Scheme 6）。

Scheme 6. Proposed Reaction Mechanism

（来源：Org. Lett.）

总结：作者成功地将环氧化合物用作亲电试剂，在钛金属催化下，以锌粉为还原剂，与三氟甲基烯烃进行脱氟偶联反应。该反应具有良好的官能团耐受性，较优的收率。并且偶联产物可以通过简单的碱介导的亲核取代反应进一步转化为一系列的6-氟-3,4-二氢-2H-吡喃。该论文近期发表在Org. Lett.上（DOI: 10.1021/acs.orglett.0c00960），文章的第一作者为中国科学技术大学2018级硕士研究生林志洋，文章的通讯作者为王川教授。这项工作得到了中国国家自然科学基金以及中国科学技术大学的支持。